چرا به مقاوم سازی ساختمان نیازمندیم؟/ مقاوم سازی چیست؟

دلایل متنوعی وجود دارند که مقاوم سازی یک ساختمان ویا مقاوم سازی سازه ها را تبدیل به امری ضروری می کنند. برخلاف تصورات مردم مقاوم سازی مختص سازه های قدیمی نیست ولی باید خاطر نشان کنیم که مقاوم سازی سازه یا مقاوم سازی ساختمان معطوف به قدمت ساختمان نبوده و حتی به تکرار اتفاق افتاده است که ساختمانی قبل از این که مورد بهره برداری قرار بگیرد مورد مقاوم سازی قرار گرفته است. از این رو دلایلی که منجرب می شود به دنبال یافتن یک روش مقاوم سازی باشیم را باید به خوبی بشناسیم. به همین علت تلاش داریم که دلایل نیاز به مقاوم سازی یک ساختمان ویا مقاوم سازی سازه ها را در دو دسته عمده معرفی کنیم، هرچند قابل ذکر است که ممکن است دلایل نیاز به مقاوم سازی در برخی از پروژه های خاص در این تقسیم بندی گنجانده نشده باشد.

برای درک دلایل نیاز به مقاوم سازی پیشنهاد می کنیم مقاله مقاوم سازی و بهسازی برای غیر مهندسان را نیز مطالعه کنید.

در زیر نیاز به مقاوم سازی به علت خطاهای انسانی و اشتباهات مهندسی را معرفی می کنیم:

نیاز به مقاوم سازی ساختمان به جهت خطاهای طراحی:

عوامل موثر در این خطا بسیار متنوع است. فراموش کردن یک بند آیین نامه، فرض اشتباه در مورد شرایط ساختمان و … در این دسته گنجانده می شود. آیا تابحال شده در ساختمانی که هنوز حتی بارهای مرده به صورت کامل وارد نشده احساس خیز شدید و ترک های ریز در تیر و دال مشاهده کنید، آزمایش مقاومت بتن نتایج قابل قبولی داشته است، پس اشکال از کجا می تواند باشد؟

نیاز به مقاوم سازی ساختمان بعلت بروزنبودن آیین نامه ها:

هرچند اشتباه یا نقصان آیین نامه متوجه مهندس نمی شود ولی به هر حال با تغییر آیین نامه ها ساختمانی که تا دیروزِ نشر آیین نامه جدید ایمن محسوب می شد ممکن است دیگر ایمن نبوده و نیاز به ارتقا در مقاومت و شکل پذیری داشته باشد. اگر بخواهیم این مساله را بهتر پوشش بدهیم زمانی را که در آیین نامه ها هیچ نشانی از الزامات لرزه ای وجود نداشت را بیاد بیاورید. آیا این ساختمان ها در زمان حاضر در مقابل نیروهای محتمل که اینجا زلزله است ایمن اند؟ آیا ساختمان هایی که امروزه طراحی و ساخته می شوند در مقابل بارهای انفجار مقاوم اند؟ آیا در صورت نیاز به حصول اطمینان از ایمنی ساختمان در مقابل بارگذاری های جدید نیاز به مقاوم سازی پیش نخواهد آمد؟ یا از طرف دیگری آیا طیف های خطر بر اساس واقعیت زمین ساختی محل احداث سازه معرفی شده اند یا آیین نامه ها هنوز از کمبود اطلاعات لرزه ای رنج می برند؟

نیاز به مقاوم سازی ساختمان بعلت مشکلات اجرایی:

شاید مهمترین زنجیره در ساخت یک ساختمان مجریان باشند. بر خلاف اینکه مهندس طراح به راحتی تا چندین رقم اعشار در محاسبات را در کنترل و اختیار خود دارد، داشتن دقت نظر در مراحل اجرای ساختمان کار دشواری است. خطا می تواند در مراحل آرماتوربندی، قالب بندی، بتن ریزی، عمل آوری، اندازه گذاری ها، شاقول کردن و … اتفاق بیافتد. یکی از دلایل نیاز به مقاوم سازی از این رو اتفاق خطاهای اجرایی در مراحل ساخت است.

در زیر نیاز به مقاوم سازی با خطاهای غیر انسانی را معرفی می کنیم:

مقاوم سازی بعلت مغایرت مشخصات مصالح استفاده شده با مقادیر فرض شده:

تغییر مقادیر مشخصات مصالح بکار رفته در ساختمان نسبت به مقادیر طرح بسیار رواج دارد. این خطا هم در سازه های بتنی و هم در سازه های فولادی رواج دارد. اگر قطعات سازه های فولادی در کارگاه تولید شوند و با کنترل بالا نصب شوند به ندرت خطای بزرگی بین مقادیر مشخصات طرح و واقعی رخ می دهد. بر خلاف فولاد که ماده ای همگن است و با در نظر گرفتن تولید دقیق کارخانه ای به ندرت تغییر در مقاومت پیش فرض آن صورت می پذیرد، بتن از نا همگنی مصالح رنج می برد. عملیات اختلاط، حمل، بتن ریزی و نگه داری در نهایت موجب تولید مصالحی با مشخصات مکانیکی پراکنده می شود. هرچند آیین نامه های بین المللی و ملی بتن تلاش داشته اند تا با تعریف مقادیر آماری حاشیه اطمینان برای ساخت این ساختمان ها را حفظ کنند، ولی برای مثال در بسیاری از موارد مقادیر مقاومت فشاری بتن کمتر از مقدار مشخصه در نظر گرفته شده برای سازه است و به عبارت عامیانه تر مقاومت بتن جواب گو نیست. در بسیاری از این موارد نهایتاً دو راه برای تصمیم گیرنده باقی می ماند، تخریب یا مقاوم سازی.

مقاوم سازی ساختمان بعلت اضمحلال مصالح و خوردگی:

مصالح فولادی تقریبا در تمام سازه های ساختمانی امروزی حضور دارند (یا به شکل مقاطع فولادی و یا مدفون در بتن یا مصالح بنایی). همچنین لازم به ذکر است که سالیانه مقدار بودجه سنگینی برای نگهداری این سازه ها اختصاص داده می شود. در تصاویر زیر نمونه هایی از خوردگی در سازه های بتنی را مشاهده می فرمائید.

با نگاهی به تصاویر بالا سوالات بسیار تامل برانگیزی به ذهن انسان خطور می کنند. آیا روش های مقاوم سازی که از مصالح فولادی استفاده می کنند (مثل ژاکت فولادی و بتنی که دارای آرماتور فولادی است) صرف نظر از هر جنبه دیگری برای این مورد (سازه در معرض خوردگی) مناسب اند؟ آیا چرخه خوردگی هنگام استفاده از این روش ها اتفاق نمی افتد؟ آیا هزینه های نگهداری با این روش ها حذف می شود؟

مقاوم سازی ساختمان بعلت افزایش بار بر روی ساختمان:

افزایش بارگذاری ساختمان امری اجتناب ناپذیر است و ممکن است به شکل های مختلفی اتفاق بیافتد:

مقاوم سازی ساختمان بعلت تغییر در کاربری ساختمان:

این مسئله بسیار اتفاق میافتد برای مثال واحدی مسکونی تبدیل به بایگانی یا انبار یک شرکت می شود.

مقاوم سازی ساختمان بعلت نصب تجهیزات:

نصب ماشین آلات بر روی ساختمان، تعبیه تجهیزات مکانیکی یا مخابراتی و … بر روی بام یا هر جای دیگر

همچنین دلایل دیگری وجود دارند که نیاز به مقاوم سازی ساختمان را الزامی می کنند، که به شرح زیر است:

در طول تجربیات مهندسی با مواردی برخورد کردیم که در هیچ منبعی در مورد آن ها مطلبی ذکر نکرده است. از جمله مشاهده ساختمان هایی با قدمت بالا که به جای تعویض عایق بام در آنها در طول چند دوره هر بار میزان زیادی آسفالت بر روی عایق قبلی نصب شده است تا اینکه در موقع مقاوم سازی با میزان زیادی اضافه بار مرده بر روی ساختمان مواجه شدیم.

نیاز به مقاوم سازی بعلت حوادث غیر مترقبه:

سوانحی غیر مترقبه مثل تصادف یک کامیون با پایه پل یا برخورد یک خودرو به ساختمان، انفجار، حملات تروریستی، آتش سوزی و … مواردی هستند که در مواقع لازم باید اقدامات لازم جهت مقاوم سازی در مقابل آن ها انجام بپذیرد. در ادامه یک فیلم کوتاه از برخورد دیوار درمقابل انفجار قبل و بعد از مقاوم سازی مشاهده می کنید.

نیاز به مقاوم سازی ساختمان بعلت تغییر در عضوهای سازه ای (تغییر در سیستم سازه ای مثل حذف یک ستون یا بادبند):

گاهی نیز ممکن است عضوی از سازه دچار تغییراتی شود. برای مثال حذف یک ستون، تعبیه بازشو در دیوار و مواردی مشابه آن.